CN107913971A - 一种气弹簧活塞杆自动化包口机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气弹簧活塞杆自动化包口机及其使用方法，属于气弹簧加工设备领域，其包口机包括主机、送料机构和送料中转件；所述的主机包括机身；所述的机身上沿其横向固定设置有下滑杆、顶杆和上滑杆；所述的下滑杆和上滑杆上可滑动设置有模具滑座；所述的模具滑座一端与固定于机身外壁的滑座气缸连接，另一端固定设置有包口模具；所述的送料中转件固定设置在所述的上滑杆上，其下端设置有与所述的料座结构相同的中转料座；所述的中转料座、所述的料座、所述的工件定位槽，三者的轴线处于同一平面。本发明能够实现快速送料、包口、卸料的工艺过程，提高了气弹簧活塞杆端部包口的效率。
Description
技术领域
本发明属于气弹簧加工设备领域，具体地说，涉及一种气弹簧活塞杆自动化包口机及其使用方法。
背景技术
气弹簧是以气体和液体为工作介质的一种弹性元件，由缸筒，压力管，活塞，活塞杆及若干联接件组成，其内部充有高压氮气，由于在活塞内部设有通孔，活塞两端气体压力相等，而活塞两侧的截面积不同，一端接有活塞杆而另一端没有，在气体压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即气弹簧的弹力，弹力的大小可以通过设置不同的氮气压力或者不同直径的活塞杆而设定。气弹簧工作原理是以惰性气体作为弹性介质，用油液(例如变压器油和透平油各50％)予以密封润滑并传递压力的弹性元件简称气弹簧。它实际上是套筒式空气弹簧的一种变型，也是为了进一步改善套筒式空气弹簧的弹性特性而发展的。所以，也具有空气弹簧结构的一般特点。气弹簧一般由缸筒、活塞(杆)、密封件和外部连接件组成。高压氮气或惰性气体和油液在缸内自成回路。活塞上的阻尼使有杆腔和无杆腔相通，使两腔压力相等。利用两腔受力面积差和气体的可压缩性产生弹力。加工气弹簧中活塞杆的原材必须进行端部包口处理，使其与活塞缸相匹配，避免摩擦，因此需要采用专用的设备对其进行端部包口处理。
中国专利申请号201620666924.X，公开日2016年11月23日的专利文件，公开了一种气弹簧包口充气激活集成一体机，属于电气设备技术领域。它包括充气工装、机架台板、包口模块和激活强压工装，还包括步伐送料器，步伐送料器的入口与进料口连接，包口模块包括包口动力头和包口定位工装，包口定位工装将物料固定住，包口动力头上的包口轮对物料实现包口的目的，激活强压工装的激活气缸前进，对物料进行压力测试，进一步检验产品各部件质量，充气工装包括充气定位座和充气气缸，物料的一端放在充气定位座上，充气气缸向前打开充气开关，在气压的作用下，物料专用气体会自动注入。它实现了物料从进料口进入之后，依次进行包口、充气、激活和检测，然后从出料口将加工好的物料输送出去，完成自动化加工过程。该专利公开了气弹簧包口技术，但是由于非专业设备，其效率和精度都不高，因此需要对此设备作进一步改进。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有气弹簧活塞杆包口设备效率低的问题，本发明提供一种气弹簧活塞杆自动化包口机及其使用方法，其设备采用专用智能动作系统，能够实现快速送料、包口、卸料的工艺过程，提高了气弹簧活塞杆端部包口的效率。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种气弹簧活塞杆自动化包口机，包括主机、送料机构和送料中转件；
所述的主机包括机身；所述的机身上沿其横向固定设置有下滑杆、顶杆和上滑杆；所述的下滑杆和上滑杆上可滑动设置有模具滑座；所述的模具滑座一端与固定于机身外壁的滑座气缸连接，另一端固定设置有包口模具；
所述的顶杆固定设置在所述的机身上，其轴线与所述的包口模具的轴线在同一直线上；
所述的包口模具的一侧设置有上压块和下压块；
所述的下压块固定在所述的机身上；所述的下压块上设置有用于放置工件的工件定位槽和装卸料槽；所述的工件定位槽的轴线与所述的包口模具的轴线在同一直线上；所述的装卸料槽的开口方向与所述的工件定位槽的轴线所在方向垂直；
所述的上压块设置于所述的下压块的上方，其上端与固定在顶板上的压块气缸连接，下端设置有与所述的工件定位槽对应的半圆槽；所述的顶板与所述的机身固定连接；
所述的送料机构包括机架、料斗、送料气缸以及与机架固定连接的固定支架；所述的送料机构通过所述的固定支架固定在所述的机身的侧面；
所述的机架上设置有轨道；所述的轨道上可滑动设置有滑动块；所述的滑动块的中部固定设置有升降气缸；所述的升降气缸的活塞杆穿过所述的滑动块与升降板固定连接；所述的升降板上沿所述的轨道的长度方向固定设置有送料手；所述的送料手的伸长方向与所述的装卸料槽对应；
所述的料斗设置在所述的送料手上方，其通过料斗支腿固定在所述的机架上；所述的料斗上朝向所述的送料手的一侧设置有喂料嘴；所述的喂料嘴两端向下各设置有一个表面设置有可以盛放圆管的半圆槽的料座；
所述的送料气缸固定在所述的机架上，其活塞杆长度方向与所述的轨道的长度方向一致，并与所述的滑动块固定连接；
所述的送料中转件固定设置在所述的上滑杆上，其下端设置有与所述的料座结构相同的中转料座；所述的中转料座、所述的料座、所述的工件定位槽，三者的轴线处于同一平面。
优选地，所述的机身上还固定设置有卸料块；所述的卸料块设置在所述的下压块一侧，其上设置有一朝下的斜坡；所述的斜坡方向与所述的装卸料槽的开口方向一致；所述的卸料块上设置有避让槽；所述的避让槽与所述的装卸料槽连通。
优选地，所述的滑动块两端各固定设置有一个升降杆座；所述的升降杆座内设置有可以升降的支撑杆；所述的支撑杆与所述的升降板固定连接。
优选地，所述的顶板上与上压块移动方向对应的方向设置有两根滑动轴，上压块套在滑动轴上。
优选地，所述的料斗上靠近所述的喂料嘴的一端设置有限料板；所述的限料板与所述的料斗底部之间的高度大于所述的料座上半圆槽的一倍直径，小于所述的料座上半圆槽的二倍直径。
优选地，所述的送料手上设置有若干卡位；所述的卡位为半圆槽状；若干所述的卡位等间距设置。
优选地，所述的卡位数量为三个，分别为第三卡位槽、第二卡位槽和第一工卡槽；各所述的卡位之间的距离等于所述的料座与所述的中转料座之间的垂直距离，等于所述的中转料座与所述的工件定位槽之间的垂直距离。
一种上述包口机的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，下料，将多根工件放入料斗，其中一根工件落入所述的料座上；
步骤2，对准，启动送料气缸，推动滑动块移动，使送料手上第一工卡槽与料座对应在一条垂直线上，停止送料气缸；
步骤3，取料，启动升降气缸，送料手上升至将步骤1中工件顶出并脱离料座，停止升降气缸；
步骤4，一次送料，启动送料气缸，送料手向装卸料槽方向移动，移动至第一工卡槽与中转料座对应在一条垂直线时，停止送料气缸；
步骤5，启动升降气缸，送料手下降至将步骤3中顶出的工件放入中转料座并分离时，停止升降气缸；
步骤6，启动送料气缸，送料手复位至步骤2中所在位置；
步骤7，二次送料，重复步骤3，与此同时，送料手中第二卡位槽将步骤5中中转料座上的工件顶出；
步骤8，重复步骤4和步骤5，与此同时，送料手下降至将步骤7中顶出的工件放入工件定位槽；压块气缸动作，带动上压块将放入工件定位槽中的工件压紧；滑座气缸动作，包口模具向工件方向挤压，实现工件端部包口成型，成型后，滑座气缸反向动作，包口模具退回，压块气缸反向动作，上压块复位；
步骤9，重复步骤6；
步骤10，卸料，重复步骤7，与此同时，送料手中第三卡位槽将步骤8中成型后的工件顶出；
步骤11，重复步骤8，与此同时，送料手下降至将步骤10中顶出的工件放入卸料块，工件沿卸料块上的斜坡落入收集框；
步骤12，重复步骤9。
优选地，步骤8和步骤9同步进行。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的包口机中主机负责实现自动化挤压包口成型，与此同时，送料机构能够承前启后地快速送料和取料，以确保主机包口工艺顺利进行，送料中转件起到承前启后的作用，使得整套机构能够流畅运行，大大提高了生产效率；
(2)本发明的包口机采用送料机构送料，主机包口，送料机构兼具卸料的作用，但卸料块的安装能够使送料机构卸料后的工件精准落入收集框；
(3)本发明的包口机不论滑动块的升降动作，还是上压块的升降动作，都需要较为精准的导向传动，因此设置支撑杆和滑动轴能够更好地起到导向的效果，从而提高了滑动块和上压块的升降动作精度；
(4)本发明包口机中限料板能够有效过滤工件进入料座的数量，从而避免了多根工件重叠影响生产的现象发生；
(5)本发明包口机上送料手各卡位的设置能够与工件定位槽、中转料座、料座之间形成精准对应，提高了送料精度，进而提高整个机构的生产效率；
(6)本发明的包口机结构简单，设计合理，易于制造；
(7)本发明的使用方法利用上述包口机各部件之间的精确配合，不仅提高了生产效率，在生产质量上也上升了一个层次。
附图说明
图1为本发明包口机的主视图；
图2为本发明包口机的立体图；
图3为本发明包口机中主机的立体结构图；
图4为本发明包口机中主机的另一角度立体结构图；
图5为本发明包口机中主机的主视图；
图6为图5中A-A线方向剖面图；
图7为本发明包口机中送料机构的主视图；
图8为图7的右视图；
图9为本发明包口机中送料机构的立体结构图；
图10为本发明包口机中送料机构的另一角度立体结构图；
图11为沿图1中B-B线方向剖切后的立体内部结构图；
图12为沿图1中B-B线方向剖切后的平面内部结构图
图13为本发明包口机使用过程中的状态图；
图14为本发明包口机使用过程中的另一状态图。
图中：1、主机；2、送料机构；3、送料中转件；4、工件；5、第三卡位槽；6、第二卡位槽；7、第一工卡槽；
101、机身；102、下滑杆；103、顶杆；104、上滑杆；105、顶板；106、上压块；107、压块气缸；108、模具滑座；109、滑座气缸；110、包口模具；111、卸料块；112、避让槽；113、下压块；114、装卸料槽；115、工件定位槽；
201、机架；202、升降气缸；203、固定支架；204、轨道；205、送料手；206、升降杆座；207、升降板；208、料斗；209、料斗支腿；210、送料气缸；211、限料板；212、喂料嘴。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1和图2所示，一种气弹簧活塞杆自动化包口机，包括主机1、送料机构2和送料中转件3；
如图3、图4、图5和图6所示，所述的主机1包括机身101；所述的机身101上沿其横向固定设置有下滑杆102、顶杆103和上滑杆104；所述的下滑杆102和上滑杆104上可滑动设置有模具滑座108；所述的模具滑座108一端与固定于机身101外壁的滑座气缸109连接，另一端固定设置有包口模具110；
所述的顶杆103固定设置在所述的机身101上，其轴线与所述的包口模具110的轴线在同一直线上；
所述的包口模具110的一侧设置有上压块106和下压块113；
所述的下压块113固定在所述的机身101上；所述的下压块113上设置有用于放置工件4的工件定位槽115和装卸料槽114；所述的工件定位槽115的轴线与所述的包口模具110的轴线在同一直线上；所述的装卸料槽114的开口方向与所述的工件定位槽115的轴线所在方向垂直；
所述的上压块106设置于所述的下压块113的上方，其上端与固定在顶板105上的压块气缸107连接，下端设置有与所述的工件定位槽115对应的半圆槽；所述的顶板105与所述的机身101固定连接；
为了提高上压块106的滑动精度，所述的顶板105上与上压块106移动方向对应的方向设置有两根滑动轴，上压块106套在滑动轴上；
所述的送料机构2包括机架201、料斗208、送料气缸210以及与机架201固定连接的固定支架203；
如图11和图12所示，所述的送料机构2通过所述的固定支架203固定在所述的机身101的侧面；
如图7、图8、图9和图10所示，所述的机架201上设置有轨道204；所述的轨道204上可滑动设置有滑动块；所述的滑动块的中部固定设置有升降气缸202；所述的升降气缸202的活塞杆穿过所述的滑动块与升降板207固定连接；
为了提高升降板207在滑动块上升降的精度，所述的滑动块两端各固定设置有一个升降杆座206；所述的升降杆座206内设置有可以升降的支撑杆；所述的支撑杆与所述的升降板207固定连接；
所述的升降板207上沿所述的轨道204的长度方向固定设置有送料手205；所述的送料手205的伸长方向与所述的装卸料槽114对应；
所述的料斗208设置在所述的送料手205上方，其通过料斗支腿209固定在所述的机架201上；所述的料斗208上朝向所述的送料手205的一侧设置有喂料嘴212；所述的喂料嘴212两端向下各设置有一个表面设置有可以盛放圆管的半圆槽的料座；
所述的料斗208上靠近所述的喂料嘴212的一端设置有限料板211；所述的限料板211与所述的料斗208底部之间的高度大于所述的料座上半圆槽的一倍直径，小于所述的料座上半圆槽的二倍直径，这样就可以限制每次落入料座上的工件只有一根；
所述的送料气缸210固定在所述的机架1上，其活塞杆长度方向与所述的轨道4的长度方向一致，并与所述的滑动块固定连接；
所述的送料中转件3固定设置在所述的上滑杆104上，其下端设置有与所述的料座结构相同的中转料座；所述的中转料座、所述的料座、所述的工件定位槽115，三者的轴线处于同一平面，与该三者结构对应的，所述的送料手205上设置有三个卡位，所述的卡位为半圆槽状，三个所述的卡位等间距设置，如图13和图14所示，分别为第三卡位槽5、第二卡位槽6和第一工卡槽7；各所述的卡位之间的距离等于所述的料座与所述的中转料座之间的垂直距离，等于所述的中转料座与所述的工件定位槽115之间的垂直距离。
本实施例的包口机中主机负责实现自动化挤压包口成型，与此同时，送料机构能够承前启后地快速送料和取料，以确保主机包口工艺顺利进行，送料中转件起到承前启后的作用，使得整套机构能够流畅运行，大大提高了生产效率。
实施例2
一种气弹簧活塞杆自动化包口机，在实施例1的基础上，所述的机身101上还固定设置有卸料块111；所述的卸料块111设置在所述的下压块113一侧，其上设置有一朝下的斜坡；所述的斜坡方向与所述的装卸料槽114的开口方向一致；所述的卸料块111上设置有避让槽112；所述的避让槽112与所述的装卸料槽114连通。
本实施例在实施例1的基础上进一步增加了卸料块，能够辅助加工成型后的工件快速、准确地落入收集框。
实施例3
一种采用实施例2中所述包口机的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，下料，将多根工件4放入料斗208，其中一根工件4落入所述的料座上；
步骤2，对准，启动送料气缸210，推动滑动块移动，使送料手205上第一工卡槽7与料座对应在一条垂直线上，停止送料气缸210，如图13所示；
步骤3，取料，启动升降气缸202，送料手205上升至将步骤1中工件4顶出并脱离料座，停止升降气缸202；
步骤4，一次送料，启动送料气缸210，送料手205向装卸料槽114方向移动，移动至第一工卡槽7与中转料座对应在一条垂直线时，停止送料气缸210；
步骤5，如图14所示，启动升降气缸202，送料手205下降至将步骤3中顶出的工件4放入中转料座并分离时，停止升降气缸202；
步骤6，启动送料气缸210，送料手205复位至步骤2中所在位置；
步骤7，二次送料，重复步骤3，与此同时，送料手205中第二卡位槽6将步骤5中中转料座上的工件4顶出；
步骤8，重复步骤4和步骤5，与此同时，送料手205下降至将步骤7中顶出的工件4放入工件定位槽115；压块气缸107动作，带动上压块106将放入工件定位槽115中的工件压紧；滑座气缸109动作，包口模具110向工件方向挤压，实现工件端部包口成型，成型后，滑座气缸109反向动作，包口模具110退回，压块气缸107反向动作，上压块106复位；
步骤9，重复步骤6；
上述步骤8和步骤9同步进行；
步骤10，卸料，重复步骤7，与此同时，送料手205中第三卡位槽5将步骤8中成型后的工件4顶出；
步骤11，重复步骤8，与此同时，送料手205下降至将步骤10中顶出的工件4放入卸料块111，工件4沿卸料块111上的斜坡落入收集框；
步骤12，重复步骤9。
本实施例中的方法由于采用中转料座的过渡作用，使得整个加工工艺连续不间断，提高了生产效率。
Claims (9)
1.一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：包括主机(1)、送料机构(2)和送料中转件(3)；
所述的主机(1)包括机身(101)；所述的机身(101)上沿其横向固定设置有下滑杆(102)、顶杆(103)和上滑杆(104)；所述的下滑杆(102)和上滑杆(104)上可滑动设置有模具滑座(108)；所述的模具滑座(108)一端与固定于机身(101)外壁的滑座气缸(109)连接，另一端固定设置有包口模具(110)；
所述的顶杆(103)固定设置在所述的机身(101)上，其轴线与所述的包口模具(110)的轴线在同一直线上；
所述的包口模具(110)的一侧设置有上压块(106)和下压块(113)；
所述的下压块(113)固定在所述的机身(101)上；所述的下压块(113)上设置有用于放置工件(4)的工件定位槽(115)和装卸料槽(114)；所述的工件定位槽(115)的轴线与所述的包口模具(110)的轴线在同一直线上；所述的装卸料槽(114)的开口方向与所述的工件定位槽(115)的轴线所在方向垂直；
所述的上压块(106)设置于所述的下压块(113)的上方，其上端与固定在顶板(105)上的压块气缸(107)连接，下端设置有与所述的工件定位槽(115)对应的半圆槽；所述的顶板(105)与所述的机身(101)固定连接；
所述的送料机构(2)包括机架(201)、料斗(208)、送料气缸(210)以及与机架(201)固定连接的固定支架(203)；所述的送料机构(2)通过所述的固定支架(203)固定在所述的机身(101)的侧面；
所述的机架(201)上设置有轨道(204)；所述的轨道(204)上可滑动设置有滑动块；所述的滑动块的中部固定设置有升降气缸(202)；所述的升降气缸(202)的活塞杆穿过所述的滑动块与升降板(207)固定连接；所述的升降板(207)上沿所述的轨道(204)的长度方向固定设置有送料手(205)；所述的送料手(205)的伸长方向与所述的装卸料槽(114)对应；
所述的料斗(208)设置在所述的送料手(205)上方，其通过料斗支腿(209)固定在所述的机架(201)上；所述的料斗(208)上朝向所述的送料手(205)的一侧设置有喂料嘴(212)；所述的喂料嘴(212)两端向下各设置有一个表面设置有可以盛放圆管的半圆槽的料座；
所述的送料气缸(210)固定在所述的机架(1)上，其活塞杆长度方向与所述的轨道(4)的长度方向一致，并与所述的滑动块固定连接；
所述的送料中转件(3)固定设置在所述的上滑杆(104)上，其下端设置有与所述的料座结构相同的中转料座；所述的中转料座、所述的料座、所述的工件定位槽(115)，三者的轴线处于同一平面。
2.根据权利要求1所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的机身(101)上还固定设置有卸料块(111)；所述的卸料块(111)设置在所述的下压块(113)一侧，其上设置有一朝下的斜坡；所述的斜坡方向与所述的装卸料槽(114)的开口方向一致；所述的卸料块(111)上设置有避让槽(112)；所述的避让槽(112)与所述的装卸料槽(114)连通。
3.根据权利要求1所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的滑动块两端各固定设置有一个升降杆座(206)；所述的升降杆座(206)内设置有可以升降的支撑杆；所述的支撑杆与所述的升降板(207)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的顶板(105)上与上压块(106)移动方向对应的方向设置有两根滑动轴，上压块(106)套在滑动轴上。
5.根据权利要求3所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的料斗(208)上靠近所述的喂料嘴(212)的一端设置有限料板(211)；所述的限料板(211)与所述的料斗(208)底部之间的高度大于所述的料座上半圆槽的一倍直径，小于所述的料座上半圆槽的二倍直径。
6.根据权利要求5所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的送料手(205)上设置有若干卡位；所述的卡位为半圆槽状；若干所述的卡位等间距设置。
7.根据权利要求6所述的一种气弹簧活塞杆自动化包口机，其特征在于：所述的卡位数量为三个，分别为第三卡位槽(5)、第二卡位槽(6)和第一工卡槽(7)；各所述的卡位之间的距离等于所述的料座与所述的中转料座之间的垂直距离，等于所述的中转料座与所述的工件定位槽(115)之间的垂直距离。
8.一种权利要求1所述的气弹簧活塞杆自动化包口机的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，下料，将多根工件(4)放入料斗(208)，其中一根工件(4)落入所述的料座上；
步骤2，对准，启动送料气缸(210)，推动滑动块移动，使送料手(205)上第一工卡槽(7)与料座对应在一条垂直线上，停止送料气缸(210)；
步骤3，取料，启动升降气缸(202)，送料手(205)上升至将步骤1中工件(4)顶出并脱离料座，停止升降气缸(202)；
步骤4，一次送料，启动送料气缸(210)，送料手(205)向装卸料槽(114)方向移动，移动至第一工卡槽(7)与中转料座对应在一条垂直线时，停止送料气缸(210)；
步骤5，启动升降气缸(202)，送料手(205)下降至将步骤3中顶出的工件(4)放入中转料座并分离时，停止升降气缸(202)；
步骤6，启动送料气缸(210)，送料手(205)复位至步骤2中所在位置；
步骤7，二次送料，重复步骤3，与此同时，送料手(205)中第二卡位槽(6)将步骤5中中转料座上的工件(4)顶出；
步骤8，重复步骤4和步骤5，与此同时，送料手(205)下降至将步骤7中顶出的工件(4)放入工件定位槽(115)；压块气缸(107)动作，带动上压块(106)将放入工件定位槽(115)中的工件压紧；滑座气缸(109)动作，包口模具(110)向工件方向挤压，实现工件端部包口成型，成型后，滑座气缸(109)反向动作，包口模具(110)退回，压块气缸(107)反向动作，上压块(106)复位；
步骤9，重复步骤6；
步骤10，卸料，重复步骤7，与此同时，送料手(205)中第三卡位槽(5)将步骤8中成型后的工件(4)顶出；
步骤11，重复步骤8，与此同时，送料手(205)下降至将步骤10中顶出的工件(4)放入卸料块(111)，工件(4)沿卸料块(111)上的斜坡落入收集框；
步骤12，重复步骤9。
9.根据权利要求7所述的气弹簧活塞杆自动化包口机的使用方法，其特征在于：步骤8和步骤9同步进行。
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